TWI503713B - 觸控面板 - Google Patents

Description

觸控面板

本發明是有關於一種應用低反射導電層的觸控面板。

近年來，輕薄的平面顯示器已成為各種電子產品廣泛使用的顯示器。為了達到使用便利性、外觀簡潔以及多功能的目的，許多資訊產品已由傳統之鍵盤或滑鼠等輸入裝置，轉變為使用觸控面板(Touch Panel)作為輸入裝置。

隨著平面顯示器與觸控輸入裝置的技術快速發展，為了在有限的體積下，讓使用者有較大的可視畫面以及提供更方便的操作模式，某些電子產品將觸控面板與顯示面板結合，而構成觸控顯示面板。

觸控面板的操作原理為，當一導體物件(例如手指)接觸到觸控面板的觸控感測陣列時，觸控感測陣列的電氣特性(例如電阻值或電容值)會隨著改變，並導致觸控感測陣列的偏壓改變。此電氣特性上的改變會轉換為控制訊號傳送至外部之控制電路板上，並經由處理器進行資料處理並運算得出結果。接著，再藉由外部控制電路板輸出一顯示訊號至顯示面板中，並經由顯示面板將影像顯示在使用者 眼前。

由於觸控面板係疊置於顯示面板之上，因此，如何解決因觸控面板上之金屬層之反射而影響顯示面板的顯示品質，便成為一個重要的課題。

本發明提供了一種應用低反射導電層之觸控面板，用以解決金屬反射所造成的問題。

本發明之一態樣提供了一種觸控面板，包含基板以及設置於基板上的低反射導電層。低反射金屬層依序包含氧化物層、金屬層以及設置於金屬層以及氧化物層之間的氮化物層。其中金屬層、氧化物層以及氮化物層緊密接觸，氧化物層與氮化物層之間的厚度比例介於1：0.6至1：1.5之間。

於本發明之一或多個實施例中，氧化物層為金屬氧化物層，氮化物層為金屬氮化物層。

於本發明之一或多個實施例中，氧化物層之厚度介於20奈米至100奈米之間，氮化物層之厚度介於20奈米至100奈米之間，金屬層之厚度介於50奈米至500奈米之間。

於本發明之一或多個實施例中，金屬層的材料為鉬，氮化物層的材料為氮化鉬，氧化物層的材料為氧化鉬。

於本發明之一或多個實施例中，金屬層的厚度為90奈米，氮化物層的厚度為40奈米，氧化物層的厚度為 40奈米。

於本發明之一或多個實施例中，觸控面板為一導電網觸控面板，低反射導電層包含一導電網結構，導電網結構之導線線寬為2-10微米(μm)。

於本發明之一或多個實施例中，氧化物層直接接觸基板。

於本發明之一或多個實施例中，金屬材料係選自鉬、銅、銀、鉻和鋁其中之一。

於本發明之一或多個實施例中，觸控面板為一單層式觸控面板，低反射導電層包含複數個觸控單元，以及分別連接觸控單元的複數個導線。

於本發明之一或多個實施例中，觸控單元包含一指狀單元，以及呈ㄇ字狀並與指狀單元對向排列之複數個對向單元。

於本發明之一或多個實施例中，觸控單元為複數個矩形網格狀。

於本發明之一或多個實施例中，導線為直線狀。

於本發明之一或多個實施例中，導線為規則或不規則波浪狀。

於本發明之一或多個實施例中，觸控單元為規則或不規則的波浪網狀。

於本發明之一或多個實施例中，觸控面板為一單片玻璃解決方案觸控面板，低反射導電層包含複數個導線以及複數個架橋部，單片玻璃解決方案觸控面板更包含局部 覆蓋架橋部的複數個絕緣層，以及設置於基板上的複數個透明導電電極，其中部分的透明導電電極之間藉由架橋部連接，每一透明導電電極分別連接至導線。

於本發明之一或多個實施例中，觸控面板更包含一遮光層，設置於基板上並圍繞透明導電電極，其中導線位於遮光層與基板之間。

本發明提供了一種應用低反射導電層的觸控面板，其可以降低金屬層的光線反射率而使其可視度降低，以減少因金屬反射而影響觸控面板顯示能力的問題。

100‧‧‧低反射導電層

110‧‧‧金屬層

120‧‧‧氧化物層

130‧‧‧氮化物層

200‧‧‧導電網觸控面板

210‧‧‧基板

220‧‧‧導電網結構

300、300’、300”‧‧‧單層式觸控面板

310‧‧‧基板

320、320’、320”‧‧‧觸控單元

321‧‧‧指狀單元

322‧‧‧對向單元

330、330”‧‧‧導線

400‧‧‧單片玻璃解決方案觸控面板

410‧‧‧基板

420‧‧‧導線

430‧‧‧架橋部

440‧‧‧絕緣層

450‧‧‧透明導電電極

460‧‧‧遮光層

A-A、B-B、C-C‧‧‧線段

第1圖繪示本發明之低反射導電層一實施例之示意圖。

第2圖為本發明之導電網觸控面板一實施例的局部上視圖。

第3圖為沿第2圖中之線段A-A的剖面圖。

第4圖為本發明之一種單層式觸控面板一實施例的上視圖。

第5圖為沿第4圖中之B-B線段的剖面圖。

第6圖為本發明之一種單層式觸控面板另一實施例的上視圖。

第7圖為本發明之一種單層式觸控面板再一實施例的上視圖。

第8A圖至第8D圖分別繪示本發明之一種單片玻璃解 決方案觸控面板的製作方法一實施例不同階段的示意圖。

第9圖繪示沿第8D圖中之線段C-C的剖面圖。

以下將以圖式及詳細說明清楚說明本發明之精神，任何所屬技術領域中具有通常知識者在瞭解本發明之較佳實施例後，當可由本發明所教示之技術，加以改變及修飾，其並不脫離本發明之精神與範圍。

參照第1圖，其繪示本發明所應用之低反射導電層一實施例之示意圖。低反射導電層100包含有金屬層110、氧化物層120以及氮化物層130，其中氮化物層130設置於金屬層110以及氧化物層120之間，且金屬層110、氧化物層120以及氮化物層130之間彼此緊密地接觸。

因氧化物層120以及氮化物層130對於光線的折射率不同，因此可以達到黑化金屬層110使其消光的目的。使得金屬層110在面對於氧化物層120以及氮化物層130之一面的光線反射能力降低而降低金屬層110在視覺上的亮度。如此一來，低反射導電層100藉由氧化物層120以及氮化物層130破壞金屬層110的反射能力，便可以降低低反射導電層100的可見度，達到黑化金屬層110之功效。

氧化物層120以及氮化物層130之間的厚度的比例較佳地為介於1：0.6至1：1.5之間。氧化物層120可以為金屬氧化物層，而氮化物層130可以為金屬氮化物層。氧化物層120之厚度介於20奈米至100奈米之間。氮化物層 130的厚度介於20奈米至100奈米之間。金屬層110之厚度則是介於50奈米至500奈米之間。金屬層110之材料可以為鉬、銅、銀、鉻或鋁等金屬材質。

根據實驗結果，以鉬為例，單純的厚度為90奈米的鉬層，其阻抗約為13.38歐姆，其光線反射率為47.77%。而在採用本發明所提供之結構後，以MoO/MoN/Mo所組成的低反射導電層100為例，其中三者的厚度依序分別為40奈米/40奈米/90奈米。此低反射導電層100的阻抗可達12.42歐姆，而其光線反射率為6.63%。由此可以得知，採用本發明之結構的低反射導電層100可以兼具有低阻抗以及低光線反射率之優點。

低反射導電層100中，金屬層110、氧化物層120以及氮化物層130的材料、厚度以及比例關係可以根據實務上的設計需求，例如不同的分布面積、線寬等需求進行變更，並不以前述揭露為限。

低反射導電層100可以應用於不同領域的觸控面板中，以下將以實施例具體說明之。

請同時參照第2圖與第3圖，其中第2圖為本發明之導電網觸控面板一實施例的局部上視圖，第3圖為沿第2圖中之線段A-A的剖面圖。低反射導電層100可以應用於導電網(metal mesh)形式的觸控面板中。導電網觸控面板200包含有基板210以及分布於基板210上之導電網結構220，其中導電網結構220之材料為前述之低反射導電層100。

導電網結構220之材料為低反射導電層100，其中氧化物層120為直接接觸或鄰近基板210的一面。更具體地說，氧化物層120介於氮化物層130與基板210之間，氮化物層130則是介於金屬層110以及基板210之間。基板210為面對人眼的顯示面或觸控面。導電網結構220因採用低反射導電層100作為材料，因此可以使得金屬層110在面對基板210的一面被黑化而降低導電網結構220在基板210上的可視度。

導電網結構220可以為規則或是不規則的圖案，導電網結構220係由多條導線交織排列所構成。導電網結構220之導線的線寬約為2-10微米(μm)。低反射導電層100中，氧化物層120以及氮化物層130之間的厚度的比例較佳地為介於1：0.6至1：1.5之間。氧化物層120可以為金屬氧化物層，而氮化物層130可以為金屬氮化物層。氧化物層120之厚度介於20奈米至100奈米之間。氮化物層130的厚度介於20奈米至100奈米之間。金屬層110之厚度則是介於50奈米至500奈米之間。金屬層110之材料可以為鉬、銅、銀、鉻或鋁等金屬材質。

接著請同時參照第4圖與第5圖，其中第4圖為本發明之一種單層式觸控面板一實施例的上視圖，第5圖為沿第4圖中之B-B線段的剖面圖。單層式(one layer)觸控面板300包含有基板310以及設置於基板310上之多個觸控單元320。觸控單元320包含為呈現指狀外形的指狀單元321及呈ㄇ字狀並與指狀單元321對向交錯排列設置的對 向單元322。指狀單元321與對向單元322係為同一材質並透過同一光罩同時形成於基板310上，觸控單元320之形狀以及排列方式可以依照不同的設計需求變更，並不以此為限。

單層式觸控面板300更包含有多條導線330，導線330分別連接至觸控單元320。導線330以及觸控單元320為採用同樣的光罩製作而成，導線330以及觸控單元320是在相同的製程中製作而成。導線330以及觸控單元320之材料可為低反射導電層100。因導線330以及觸控單元320採用低反射導電層100作為材料，因此可以使得金屬層110在面對基板310的一面被黑化而降低導線330以及觸控單元320在基板310上的可視度，使得低反射導電層100不僅應用於導線330，而更可取代傳統的透明導電層作為觸控單元320的材料。

低反射導電層100中，氧化物層120為直接接觸或鄰近基板310的一面。更具體地說，氧化物層120介於氮化物層130與基板310之間，氮化物層130則是介於金屬層110以及基板310之間。氧化物層120以及氮化物層130之間的厚度的比例較佳地為介於1：0.6至1：1.5之間。氧化物層120可以為金屬氧化物層，而氮化物層130可以為金屬氮化物層。氧化物層120之厚度介於20奈米至100奈米之間。氮化物層130的厚度介於20奈米至100奈米之間。金屬層110之厚度則是介於50奈米至500奈米之間。金屬層110之材料可以為鉬、銅、銀、鉻或鋁等金屬材質。

參照第6圖，其繪示本發明之一種單層式觸控面板另一實施例的上視圖。單層式觸控面板300’包含有基板310以及設置於基板310上的多個觸控單元320’。觸控單元320’之外形可以為矩形網格狀，其中包含有多個縱橫相交的線條。觸控單元320’成陣列地排列於基板310上。單層式觸控面板300’更包含有多條導線330，導線330分別連接至觸控單元320’，導線330係成直線狀。導線330以及觸控單元320’為透過同一光罩在相同的製程中製作而成。導線330以及觸控單元320’之材料可為前述的低反射導電層，在此不再贅述。

參照第7圖，其繪示本發明之一種單層式觸控面板再一實施例的上視圖。單層式觸控面板300”包含有基板310、設置於基板310上的多個觸控單元320”以及分別與觸控單元320”連接之多條導線330”。觸控單元320’成陣列地排列於基板310上。本實施例中之觸控單元320”之外形可以為規則或不規則的波浪網狀，例如包含有多個橫向以及縱向交錯的規則(例如正弦波(Sinusoid wave)等)或不規則波浪線，而對應的導線330”亦可以為規則或不規則波浪線，然在其它實施例，導線330”可為如第6圖之直線狀結構。藉由將觸控單元320”以及導線330”進行規則或不規則形狀的彎曲處理，便可以解決因線條影像重疊所導致的莫瑞(Moire)效應。在另一實施例中，要特別一提的是觸控單元320”可以為如第6圖所示之矩形網格狀，而導線330”為如第7圖所示之規則或不規則波浪線；此實施例特別適合當觸 控單元320”和導線330”設置於彩色濾光片基板時，但不以此為限。

同樣地，將線條進行規則或不規則處理以解決莫瑞效應的設計亦可以應用於第2圖、第4圖以及第6圖中的觸控面板，本技術領域人員可以依照實際的需求進行變化。導線330”以及觸控單元320”為透過同一光罩在相同的製程中製作而成。導線330”以及觸控單元320”之材料可為前述的低反射導電層，在此不再贅述。

參照第8A圖至第8D圖，其分別繪示本發明之一種單片玻璃解決方案觸控面板的製作方法一實施例不同階段的示意圖。低反射導電層亦可以應用於單片玻璃解決方案(one glass solution；OGS)觸控面板中，用以解決其架橋部以及周圍導線金屬反射影響視覺效果的問題。

第8A圖為提供一基板410，並在基板410上形成多個導線420以及多個架橋部430。其中基板410較佳地為透明基板，如玻璃。導線420以及架橋部430為採用相同的光罩在相同的製程中製作而成。導線420以及架橋部430之材料為前述之低反射導電層。

接著，第8B圖為在基板410上形成多個絕緣層440，其中絕緣層440分別局部覆蓋架橋部430。以本實施例而言，架橋部430係用以連接橫向的電極，因此，架橋部430的左右兩端會外露於絕緣層440，不被絕緣層440所覆蓋。

接著，第8C圖為在基板410上形成多個透明導電 電極450，其中部分的透明導電電極450於縱向排列的方向彼此直接連接，而另一部份的透明導電電極450則是於橫向的方向上透過架橋部430連接。

最後，第8D圖為在基板410上形成遮光層460，且遮光層460為圍繞透明導電電極450設置。其中位於透明導電電極450周圍之導線420被遮光層460所覆蓋。如此一來，便可以得到單片玻璃解決方案觸控面板400。

由於導線420以及架橋部430係採用反射不明顯而具有低可視度的低反射導電層作為材料，因此，可以減少於顯示面直接看到導線420以及架橋部430的可能性，而使得遮光層460可以在導線420之後製作。

參照第9圖，其繪示沿第8D圖中之線段C-C的剖面圖。單片玻璃解決方案觸控面板400中包含有基板410、設置於基板410上之導線420，以及設置於基板410以及導線420上的遮光層460。遮光層460係在導線420製作完成後才製作於基板410上，因此導線420會位於基板410以及遮光層460之間。

導線420以及架橋部430(見第8A圖)之材料為低反射導電層100。低反射導電層100中，氧化物層120為接觸基板410的一面。更具體地說，氧化物層120介於氮化物層130與基板410之間，氮化物層130則是介於金屬層110以及基板410之間。氧化物層120以及氮化物層130之間的厚度的比例較佳地為介於1：0.6至1：1.5之間。氧化物層120可以為金屬氧化物層，氮化物層130可以為金屬氮 化物層。氧化物層120之厚度介於20奈米至100奈米之間。氮化物層130的厚度介於20奈米至100奈米之間。金屬層110之厚度則是介於50奈米至500奈米之間。金屬層110之材料可以為鉬、銅、銀、鉻或鋁等金屬材質。

傳統製程中，因材料的限制多是將金屬導線製作於遮光層上。此種製作方式因為金屬導線與有機材料的遮光層之間附著力不佳而產生金屬導線剝落的問題。但是，本發明中因為採用低反射導電層作為導線420的材料，因此可以先將導線420製作在基板410上之後，再將遮光層460覆蓋在導線420上。由於導線420與基板410(如玻璃)之間的附著力大於導線420與遮光層460之間的附著力，因此可以有效避免導線420剝落的情形。

本發明提供了一種應用低反射導電層的觸控面板，其可以降低金屬層的光線反射率而使其可視度降低，以減少因金屬反射而影響觸控面板顯示能力的問題。

雖然本發明已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何熟習此技藝者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作各種之更動與潤飾，因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

100‧‧‧低反射導電層

110‧‧‧金屬層

120‧‧‧氧化物層

130‧‧‧氮化物層

Claims (20)

1. 一種觸控面板，包含：一基板；以及一低反射導電層，設置於該基板上，該低反射導電層依序包含：一氧化物層；一氮化物層；以及一金屬層，其中該氧化物層設置於該氮化物層和該基板間，及該氮化物層設置於該金屬層以及該氧化物層之間，其中該金屬層、該氧化物層以及該氮化物層緊密接觸，該氧化物層與該氮化物層之間的厚度比例介於1：0.6至1：1.5之間。
2. 如請求項1所述之觸控面板，其中該氧化物層為金屬氧化物層，該氮化物層為金屬氮化物層。
3. 如請求項1所述之觸控面板，其中該氧化物層之厚度介於20奈米至100奈米之間，該氮化物層之厚度介於20奈米至100奈米之間，該金屬層之厚度介於50奈米至500奈米之間。
4. 如請求項1所述之觸控面板，其中該金屬層的材料為鉬，該氮化物層的材料為氮化鉬，該氧化物層的材料為氧化鉬。
5. 如請求項4所述之觸控面板，其中該金屬層的厚度為90奈米，該氮化物層的厚度為40奈米，該氧化物層的厚度為40奈米。
6. 如請求項1所述之觸控面板，其中該觸控面板為一導電網觸控面板，該低反射導電層包含一導電網結構，該導電網結構之導線線寬為2-10微米(μm)。
7. 如請求項1所述之觸控面板，其中該氧化物層直接接觸該基板。
8. 如請求項2所述之觸控面板，其中該金屬材料係選自鉬、銅、銀、鉻和鋁其中之一。
9. 如請求項1所述之觸控面板，其中該觸控面板為一單層式觸控面板，該低反射導電層包含複數個觸控單元，以及分別連接該些觸控單元的複數個導線。
10. 如請求項9所述之觸控面板，其中該些觸控單元包含一指狀單元，以及呈ㄇ字狀並與該指狀單元對向排列之複數個對向單元。
11. 如請求項9所述之觸控面板，其中該些觸控單元為 矩形網格狀。
12. 如請求項11所述之觸控面板，其中該些導線為直線狀。
13. 如請求項11所述之觸控面板，其中該些導線為規則或不規則波浪狀。
14. 如請求項9所述之觸控面板，其中該些觸控單元為規則或不規則的波浪網狀。
15. 如請求項14所述之觸控面板，其中該些導線為直線狀。
16. 如請求項14所述之觸控面板，其中該些導線為規則或不規則波浪狀。
17. 如請求項1所述之觸控面板，其中該觸控面板為一單片玻璃解決方案觸控面板，該低反射導電層包含複數個導線以及複數個架橋部，該單片玻璃解決方案觸控面板更包含：複數個絕緣層，局部覆蓋該些架橋部；以及複數個透明導電電極，設置於該基板上，其中部分的該些透明導電電極之間藉由該些架橋部連接，每一該些透 明導電電極分別連接至該些導線。
18. 如請求項17所述之觸控面板，其中該氧化物層直接接觸該基板。
19. 如請求項17所述之觸控面板，更包含一遮光層，設置於該基板上並圍繞該些透明導電電極，其中該些導線位於該遮光層與該基板之間。
20. 如請求項17所述之觸控面板，其中該金屬層的材料為鉬，該氮化物層的材料為氮化鉬，該氧化物層的材料為氧化鉬。